Устройство для проверки и измерения параметров цифровых полупроводниковых элементов Советский патент 1977 года по МПК G01R31/28 G05B23/02 

выходы - с блоком цифрового измерения интервалов времени и -блоком выработки напряжения для автоматического сдвига синхроимпульсов.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит блок 1, состоящий из держателя цифровых полупроводниковых элементов, элементов коммутации и источников питающих напрял ений и нагрузки; блок 2 стробоскопического преобразования входного сигнала; блок 3 стробоскопического преобразования выходного сигнала; блок 4 генератора импульсов; блок 5 автоматического сдвига синхроимпульсов; блок 6 формирования строб-импульсов; блок 7 дискриминатора начала отсчета измеряемого временного интервала; блок 8 дискриминатора конца отсчета измеряемого временного интервала; блок 9 цифрового измерения интервалов времени; блок 10 выработки напряжения для автоматического сдвига синхроимпульсов; блоки 11 -13 управляемых преобразователей напряжения в ток, на объединенные входы 14- 16 которых подается напряжение для автоматического сдвига синхроимпульсов, а с выходов 17-19 снимается ток, пропорциональный напряжению на входах 14-16 соответственно, со своим для каждого преобразователя коэффициентом преобразования. Это происходит при наличии на управляющих входах 20-22 сигналов разрешения, вырабатываемых блоком 23 дешифратора, который, в свою очередь, управляется сигналами с выхода схемы фиксации шага считывания блока 9 цифрового измерения интервалов времени. Блок 24 управления подключен к блокам 1, 4, 10.

Последовательность измерения параметров и условия перехода к измерению следующего параметра определяются блоком 25 программного измерения параметров по принципу «годен-брак. Устройство содержит блок управления дискретностью считывания, входы которого подключены к блокам 7 и 8 дискриминаторов начала и конца отсчета измеряемого временного интервала, а выходы - к блоку 9 цифрового измерения интервалов времени и блоку 10 выработки напряжения для автоматического сдвига синхроимпульсов.

Вариант выполнения управляемого преобразователя напряжения в ток (блок 11) содержит диод 26, р-п-р-транзистор 27 и сопротивление 28. Один из вариантов исполнения блока 29 управления дискретностью считывания показан на фиг. 1, он содержит триггер 30 памяти, логические схемы И 31 и 32, счетчик 33 импульсов, схему ИЛИ 34, дешифратор 35. В данном случае рассматривается вариант выполнения устройства, в котором результат измерения представлен трехзначным числом (с плавающей запятой). При этом в блоке 9 цифрового измерения интервалов времени и в блоке 10 выработки напряжения для автомагического сдвига синхроимпульсов используются трехдекадные десятичные счетчики с отношением дискретности считывания старшей декады к младшей, равным десяти, а счетчик 33, входящий в состав блока управления дискретностью считывания, имеет три состояния. Особенности работы, которые вызваны введением в основное устройство блока 29 управления дискретностью считывания, заключаются в следующем. До прихода первого синхроимпульса (|фиг. 2, а), .соответствующего началу измерения, средняя декада счетчика импульсов, входящего в состав блока 10 выработки напряжения для автоматического сдвига синхроим пульсов, устанавливается в

состояние полного заполнения, что соответствует величине дискретности старшей декады счетчика (фиг. 2,6, уровень f/i). Сигнал дешифратора 35, соответствующий первоначальному состоянию счетчика 33 импульсов

блока зправления дискретностью считывания, открывает старшую декаду счетчика импульсов, входящего в состав блока выработки напряжения для автоматического сдвига синхроимпульсов. Нахождение установленного

уровня ведется самыми крупными шагами с дискретностью старшей декады, равной 100/г (h - дискретность считывания, уста)ювленная для данного диапазона). При этом две остальные декады счетчика закрыты сигналами с

дешифратора 35.

При превышении установленного уровня (см. фиг. 2,6) в момент времени i срабатывает блок 7 дискриминатора начала отсчета измеряемого временного интервала (см.

фиг. 2, е), сигнал с которого через логическую схему ИЛИ 34 поступает на счетный вход счетчика 33 импульсов и переводит его в состояние I. Сигнал со счетчика импульсов воздействует на дешифратор 35, в соответствии

с чем последний в момент времени 4 формирует сигнал, осуществляющий сброс средней декады счетчика импульсов блока 10, и устанавливают его младш)ао декаду в состояние полного заполнения, что соответствует величине дискретности средней декады 10 h.

Таким образом, в момент времени /2 средняя декада счетчнка открыта для импульсов синхронизации, а младшая и старшая - закрыты. Блок 7 дискриминатора начала отсчета возвращается в исходное состояние. С приходом синхроимпульсов нахождение установленного уровня производится «шагами с дискретностью 10/г средней декады. При повышении устаповлепного уровня в момент времени ts дискриминатор начала отсчета срабатывает вторично и описанные процессы повторяются с той лишь разницей, что счетчик 33 импульсов устанавливается в состояние П. Импульс с дешифратора 35 в момент времени

4 осуществляет сброс младшей декады счетчика импульсов блока 10, младшая декада открыта для синхроимпульсов, а старшая и средняя закрыты. С приходом синхроимпульсов нахождение

установленного уровня производится шагами

с дискретностью h младшей декады. При превышении установленного уровня в момент времени 4 дискриминатор начала отсчета срабатывает снова и через логическую схему ИЛИ 31 переводит в состояние III счетчик 33 импульсов, который воздействует на дешифратор 35. В результате последний формирует сигнал, псрогюдящий через логическую схему И 31 триггер 30 памяти в обратное состояние. Импульс с выхода триггера памяти открывает входы декад счетчика, входяшего в состав блока 10, цифрового -измерителя времен ных интервалов. -Проце-бС измерения времен-ного интервала от найденного начала измерения до конца измерения осуществляется аналогичным образом. С нахождением установленного уровня, соответствующего концу измеряемого интервала времени, посредством сигнала с дешифратора 35, соответствующего импульсу со счетчика 33, находящегося в состоянии III, триггер 30 памяти через логическую схему И 32 переводится в состояние начала измерения, и импульс с его второго выхода открывает входы декад счетчика импульсов блока 10, соответствующего поиску начала измерения. Этим же импульсом останавливается измеритель. Таким образо.м, введение дополнителыгого блока управления дискретностью считывания позволяет грубо находить необходимый уровень с дискретностью

100 Л, а затем более точно досчитывать с дискретностью 10/г и h. Тем самым значительно повышается быстродействие устройства, т. е. сокращается время измерения параметра без ухудшения точности измерения. Например, при построении устройства с использованием трехдекадных счетчиков время измерения уменьшается в среднем в 60 раз.

Формула изобретения

Устройство -для проверки и измерения дараМбтров цифровых полупроводниковых элементов по авт. св. № 359639, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введен блок управления дискретностью считывания, входы которого соединены с выходами блоков дискриминаторов начала и конца отсчета измеряемого временлого интервала, а выходы - с блоком цифрового измерения интервалов времени и блоком выработки напряжения для автоматического сдвига синхроимпульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Самонастраивающиеся системы. Справочник под ред. Чинаева П. И. Киев, «Иаукова думка, 1969, с. 331.

2.Авторское свидетельство СССР ЛЬ359639, кл. G 05В 23/02, 14.03.72.

300h200h

ypoSeM Й

i

r-h0

8bi.duci -f.

0

f-Г

T

J-L

Фиг. 2